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        <meta name="author" content="隐星魂 (Roy.Sun)">
        
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        <title>移植笔记 - 玄武操作系统</title>
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                            <li class="dropdown">
                                <a href="#" class="nav-link dropdown-toggle" data-toggle="dropdown">快速开发指南 <b class="caret"></b></a>
                                <ul class="dropdown-menu">
                                    
  <li class="dropdown-submenu">
    <a href="#" class="dropdown-item">STM32</a>
    <ul class="dropdown-menu">
            
<li>
    <a href="../../QuickGuide/stm32/01-Envsetup-Guide/" class="dropdown-item">开发环境搭建指南</a>
</li>
            
<li>
    <a href="../../QuickGuide/stm32/02-Project-Setup-Guide/" class="dropdown-item">工程配置指南</a>
</li>
            
<li>
    <a href="../../QuickGuide/stm32/03-atkh743/" class="dropdown-item">正点原子阿波罗H743开发板上手指南</a>
</li>
            
<li>
    <a href="../../QuickGuide/stm32/04-fk429m/" class="dropdown-item">反客F429核心板上手指南</a>
</li>
            
<li>
    <a href="../../QuickGuide/stm32/05-atkf407core/" class="dropdown-item">正点原子F407核心板上手指南</a>
</li>
            
<li>
    <a href="../../QuickGuide/stm32/06-atkf103core/" class="dropdown-item">正点原子F103核心板上手指南</a>
</li>
    </ul>
  </li>
                                    
  <li class="dropdown-submenu">
    <a href="#" class="dropdown-item">NXP S32K</a>
    <ul class="dropdown-menu">
            
<li>
    <a href="../../QuickGuide/s32k/01-Envsetup-Guide/" class="dropdown-item">开发环境搭建指南</a>
</li>
            
<li>
    <a href="../../QuickGuide/s32k/02-Project-Setup-Guide/" class="dropdown-item">工程配置指南</a>
</li>
    </ul>
  </li>
                                    
  <li class="dropdown-submenu">
    <a href="#" class="dropdown-item">玄武内核模块</a>
    <ul class="dropdown-menu">
            
<li>
    <a href="../../QuickGuide/xwko/01-XuanWuKO-Guide/" class="dropdown-item">上手指南</a>
</li>
    </ul>
  </li>
                                </ul>
                            </li>
                            <li class="dropdown">
                                <a href="#" class="nav-link dropdown-toggle" data-toggle="dropdown">应用手册 <b class="caret"></b></a>
                                <ul class="dropdown-menu">
                                    
<li>
    <a href="../../UserManual/00-index/" class="dropdown-item">00.目录</a>
</li>
                                    
<li>
    <a href="../../UserManual/01-brief/" class="dropdown-item">01.简介</a>
</li>
                                    
<li>
    <a href="../../UserManual/02-Basic-System-Architecture/" class="dropdown-item">02.系统基本架构</a>
</li>
                                    
<li>
    <a href="../../UserManual/03-Build-System/" class="dropdown-item">03.构建系统</a>
</li>
                                    
<li>
    <a href="../../UserManual/04-Boot-Flow/" class="dropdown-item">04.启动流程</a>
</li>
                                    
<li>
    <a href="../../UserManual/05-IRQ/" class="dropdown-item">05.中断控制</a>
</li>
                                    
<li>
    <a href="../../UserManual/06-SKD/" class="dropdown-item">06.调度器</a>
</li>
                                    
<li>
    <a href="../../UserManual/07-Thread/" class="dropdown-item">07.线程</a>
</li>
                                    
<li>
    <a href="../../UserManual/08-SWT/" class="dropdown-item">08.软件定时器</a>
</li>
                                    
<li>
    <a href="../../UserManual/09-PM/" class="dropdown-item">09.电源管理</a>
</li>
                                    
<li>
    <a href="../../UserManual/10-Lock/" class="dropdown-item">10.锁</a>
</li>
                                    
<li>
    <a href="../../UserManual/11-Sync/" class="dropdown-item">11.同步</a>
</li>
                                    
<li>
    <a href="../../UserManual/12-MM/" class="dropdown-item">12.内存管理</a>
</li>
                                    
<li>
    <a href="../../UserManual/13-C-Lib/" class="dropdown-item">13.玄武C库</a>
</li>
                                </ul>
                            </li>
                            <li class="dropdown active">
                                <a href="#" class="nav-link dropdown-toggle" data-toggle="dropdown">移植笔记 <b class="caret"></b></a>
                                <ul class="dropdown-menu">
                                    
<li>
    <a href="../00-index/" class="dropdown-item">目录</a>
</li>
                                    
<li>
    <a href="./" class="dropdown-item active">移植笔记</a>
</li>
                                    
  <li class="dropdown-submenu">
    <a href="#" class="dropdown-item">ARM-Cortex-M</a>
    <ul class="dropdown-menu">
            
<li>
    <a href="../ARM-Cortex-M/01-ARM-Cortex-M-Porting-Note/" class="dropdown-item">架构移植笔记</a>
</li>
            
<li>
    <a href="../ARM-Cortex-M/02-STM32-Porting-Note/" class="dropdown-item">STM32</a>
</li>
    </ul>
  </li>
                                </ul>
                            </li>
                            <li class="dropdown">
                                <a href="#" class="nav-link dropdown-toggle" data-toggle="dropdown">规范 <b class="caret"></b></a>
                                <ul class="dropdown-menu">
                                    
<li>
    <a href="../../Specification/00-index/" class="dropdown-item">目录</a>
</li>
                                    
<li>
    <a href="../../Specification/01-Git-Commit-Specification/" class="dropdown-item">git-commit规范</a>
</li>
                                    
<li>
    <a href="../../Specification/02-Version-Branch-Specification/" class="dropdown-item">版本分支规范</a>
</li>
                                </ul>
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        <ul class="nav flex-column">
            
            <li class="nav-item" data-level="1"><a href="#_1" class="nav-link">移植说明</a>
              <ul class="nav flex-column">
              </ul>
            </li>
            
            <li class="nav-item" data-level="1"><a href="#1" class="nav-link">1.概述</a>
              <ul class="nav flex-column">
              </ul>
            </li>
            
            <li class="nav-item" data-level="1"><a href="#2" class="nav-link">2.芯片与编译器</a>
              <ul class="nav flex-column">
            <li class="nav-item" data-level="2"><a href="#21" class="nav-link">2.1.类型</a>
              <ul class="nav flex-column">
              </ul>
            </li>
            <li class="nav-item" data-level="2"><a href="#22" class="nav-link">2.2.内存屏障</a>
              <ul class="nav flex-column">
              </ul>
            </li>
            <li class="nav-item" data-level="2"><a href="#23" class="nav-link">2.3.编译器</a>
              <ul class="nav flex-column">
              </ul>
            </li>
            <li class="nav-item" data-level="2"><a href="#24" class="nav-link">2.4.头文件路径</a>
              <ul class="nav flex-column">
              </ul>
            </li>
            <li class="nav-item" data-level="2"><a href="#25" class="nav-link">2.5.链接器</a>
              <ul class="nav flex-column">
              </ul>
            </li>
              </ul>
            </li>
            
            <li class="nav-item" data-level="1"><a href="#3" class="nav-link">3.初始化流程</a>
              <ul class="nav flex-column">
              </ul>
            </li>
            
            <li class="nav-item" data-level="1"><a href="#4c" class="nav-link">4.玄武C库适配</a>
              <ul class="nav flex-column">
            <li class="nav-item" data-level="2"><a href="#41" class="nav-link">4.1.原子操作</a>
              <ul class="nav flex-column">
              </ul>
            </li>
            <li class="nav-item" data-level="2"><a href="#42" class="nav-link">4.2.无锁队列</a>
              <ul class="nav flex-column">
              </ul>
            </li>
            <li class="nav-item" data-level="2"><a href="#43" class="nav-link">4.3.位操作</a>
              <ul class="nav flex-column">
              </ul>
            </li>
              </ul>
            </li>
            
            <li class="nav-item" data-level="1"><a href="#5osxwospl" class="nav-link">5.玄武OS内核移植层(XWOSPL)</a>
              <ul class="nav flex-column">
            <li class="nav-item" data-level="2"><a href="#51xwososplirqh" class="nav-link">5.1.中断(xwos/ospl/irq.h)</a>
              <ul class="nav flex-column">
              </ul>
            </li>
            <li class="nav-item" data-level="2"><a href="#52xwososplsyshwth" class="nav-link">5.2.硬件定时器(xwos/ospl/syshwt.h)</a>
              <ul class="nav flex-column">
              </ul>
            </li>
            <li class="nav-item" data-level="2"><a href="#53xwososplskdh" class="nav-link">5.3.调度器(xwos/ospl/skd.h)</a>
              <ul class="nav flex-column">
              </ul>
            </li>
              </ul>
            </li>
            
            <li class="nav-item" data-level="1"><a href="#6" class="nav-link">6.编译集成环境</a>
              <ul class="nav flex-column">
            <li class="nav-item" data-level="2"><a href="#61" class="nav-link">6.1.使用玄武构建系统</a>
              <ul class="nav flex-column">
              </ul>
            </li>
            <li class="nav-item" data-level="2"><a href="#62ide" class="nav-link">6.2.使用其他IDE构建系统</a>
              <ul class="nav flex-column">
              </ul>
            </li>
              </ul>
            </li>
        </ul>
    </div>
</div></div>
                    <div class="col-md-9" role="main">

<h1 id="_1">移植说明</h1>
<hr />
<h1 id="1">1.概述</h1>
<p>玄武OS的移植，包括以下几个环节：</p>
<ul>
<li>芯片与编译器</li>
<li>初始化流程</li>
<li>玄武C库适配</li>
<li>玄武OS内核移植层</li>
<li>编译集成环境</li>
</ul>
<p>为了提高代码的复用性，玄武OS将移植相关的代码分为：</p>
<ul>
<li>架构描述层(ADL)</li>
<li>CPU描述层(CDL)</li>
<li>SOC描述层(SDL)</li>
<li>电路板描述层(BDL)</li>
</ul>
<p>例如，ARMv7m架构下，ADL目录为<code>xwcd/soc/arm/v7m/gcc/</code>，其中代码对
STM32、S32K、i.MX RT1052都是复用的，m3、m4、m7的差异又由CDL目录来描述，
相同的CPU内核不同SOC又由SDL来描述，最后不同的电路板由BDL来描述。</p>
<h1 id="2">2.芯片与编译器</h1>
<h2 id="21">2.1.类型</h2>
<ul>
<li>玄武OS的头文件<code>xwos/lib/type.h</code>中自定义了一些基本类型，
    详见<a href="../../UserManual/02-Basic-System-Architecture/">系统基本架构</a>。</li>
<li>为满足CPU架构的需求，可在<code>arch_type.h</code>中对某些类型重新定义，
    并且需要将<code>ARCH_HAVE_xxxx</code>宏定义为1，表明覆盖默认定义。</li>
<li><code>arch_type.h</code>文件一般位于<strong>ADL</strong>目录，例如ARMv7m架构，此文件
    位于<code>xwcd/soc/arm/v7m/gcc/arch_type.h</code>。</li>
<li>基本类型：<ul>
<li><code>ARCH_HAVE_XWU8_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwu8_t</li>
<li><code>xwu8_t</code>：类型，8位无符号整数</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWU8_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwu8_a</li>
<li><code>xwu8_a</code>：类型，原子的8位无符号整数</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWS8_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xws8_t</li>
<li><code>xws8_t</code>：类型，8位有符号整数</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWS8_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xws8_a</li>
<li><code>xws8_a</code>：类型，原子的8位有符号整数</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWU16_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwu16_t</li>
<li><code>xwu16_t</code>：类型，16位无符号整数</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWU16_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwu16_a</li>
<li><code>xwu16_a</code>：类型，原子的16位无符号整数</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWS16_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xws16_t</li>
<li><code>xws16_t</code>：类型，16位有符号整数</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWS16_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xws16_a</li>
<li><code>xws16_a</code>：类型，原子的16位有符号整数</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWU32_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwu32_t</li>
<li><code>xwu32_t</code>：类型，32位无符号整数</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWU32_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwu32_a</li>
<li><code>xwu32_a</code>：类型，原子的32位无符号整数</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWS32_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xws32_t</li>
<li><code>xws32_t</code>：类型，32位有符号整数</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWS32_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xws32_a</li>
<li><code>xws32_a</code>：类型，原子的32位有符号整数</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWU64_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwu64_t</li>
<li><code>xwu64_t</code>：类型，64位无符号整数</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWU64_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwu64_a</li>
<li><code>xwu64_a</code>：类型，原子的64位无符号整数</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWS64_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xws64_t</li>
<li><code>xws64_t</code>：类型，64位有符号整数</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWS64_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xws64_a</li>
<li><code>xws64_a</code>：类型，原子的64位有符号整数</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWSZ_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwsz_t</li>
<li><code>xwsz_t</code>：类型，无符号大小值类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWSZ_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwsz_a</li>
<li><code>xwsz_a</code>：类型，原子的无符号大小值类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWSSZ_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwssz_t</li>
<li><code>xwssz_t</code>：类型，有符号大小值类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWSSZ_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwssz_a</li>
<li><code>xwssz_a</code>：类型，原子的有符号大小值类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWSTK_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwstk_t</li>
<li><code>xwstk_t</code>：类型，无符号栈类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWSTK_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwstk_a</li>
<li><code>xwstk_a</code>：类型，原子的无符号栈类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWPTR_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwptr_t</li>
<li><code>xwptr_t</code>：类型，无符号指针值类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWPTR_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwptr_a</li>
<li><code>xwptr_a</code>：类型，原子的无符号指针值类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWREG_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwreg_t</li>
<li><code>xwreg_t</code>：类型，无符号寄存器类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWREG_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwreg_a</li>
<li><code>xwreg_a</code>：类型，原子的无符号寄存器类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWSREG_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwsreg_t</li>
<li><code>xwsreg_t</code>：类型，有符号寄存器类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWSREG_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwsreg_a</li>
<li><code>xwsreg_a</code>：类型，原子的有符号寄存器类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWSQ_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwsq_t</li>
<li><code>xwsq_t</code>：类型，无符号顺序值类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWSQ_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwsq_a</li>
<li><code>xwsq_a</code>：类型，原子的无符号顺序值类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWSSQ_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwssq_t</li>
<li><code>xwssq_t</code>：类型，有符号顺序值类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWSSQ_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwssq_a</li>
<li><code>xwssq_a</code>：类型，原子的有符号顺序值类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWID_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwid_t</li>
<li><code>xwid_t</code>：类型，无符号ID值类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWID_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwid_a</li>
<li><code>xwid_a</code>：类型，原子的无符号ID值类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWSID_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwsid_t</li>
<li><code>xwsid_t</code>：类型，有符号ID值类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWSID_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwsid_a</li>
<li><code>xwsid_a</code>：类型，原子的有符号ID值类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWER_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwer_t</li>
<li><code>xwer_t</code>：类型，有符号错误码类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWER_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwer_a</li>
<li><code>xwer_a</code>：类型，原子的有符号错误码类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWPR_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwpr_t</li>
<li><code>xwpr_t</code>：类型，有符号优先级类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWPR_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwpr_a</li>
<li><code>xwpr_a</code>：类型，原子的有符号优先级类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWBMP_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwbmp_t</li>
<li><code>xwbmp_t</code>：类型，无符号位图类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWBMP_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwbmp_a</li>
<li><code>xwbmpy_a</code>：类型，原子的无符号位图类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWTM_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwtm_t</li>
<li><code>xwtm_t</code>：类型，有符号优先级类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWTM_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwtm_a</li>
<li><code>xwtm_a</code>：类型，原子的有符号优先级类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWLFQ_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwlfq_t</li>
<li><code>xwlfq_t</code>：类型，无锁队列类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWLFQ_A</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwlfq_a</li>
<li><code>xwlfq_a</code>：类型，原子的无锁队列类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWISR_F</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwisr_f</li>
<li><code>xwer_a</code>：类型，原子的有符号错误码类型</li>
<li><code>ARCH_HAVE_XWIRQ_T</code>：宏，定义为1表示arch_type.h中提供类型xwirq_t</li>
<li><code>xwirq_t</code>：类型，有符号中断号类型</li>
</ul>
</li>
</ul>
<h2 id="22">2.2.内存屏障</h2>
<ul>
<li>玄武OS支持多核系统，多核系统中存在内存数据一致性的问题，CPU架构通常会提供
    内存屏障指令来解决这个问题。移植玄武OS时，需要对这些指令进行封装。</li>
<li>内存屏障需要定义在名为<code>barrier.h</code>的头文件中，
    例如ARMv7m的<code>xwcd/soc/arm/v7m/gcc/compiler/barrier.h</code>文件。此文件会
    被<code>xwos/lib/compiler.h</code>引用。</li>
<li>如果处理器只支持单核，没有相关的内存屏障指令，需要定义为编译器的内存屏障或空的宏。<ul>
<li><code>xwccmb()</code>：编译器的内存屏障，防止编译器优化重排代码</li>
<li><code>xwmb_mp_mb()</code>：多核系统的内存屏障</li>
<li><code>xwmb_mp_rmb()</code>：多核系统的读内存屏障</li>
<li><code>xwmb_mp_wmb()</code>：多核系统的写内存屏障</li>
<li><code>xwmb_mp_ddb()</code>：多核系统的数据依赖屏障</li>
</ul>
</li>
</ul>
<pre><code class="Text">题外话：数据依赖屏障

用在存在address dependency的两个读操作之间，和Write barrier/memory barrier
配合使用，确保内存的写操作能够按照程序顺序(Program Order)对这两个读操作可见。例如,

初始条件：A=0; B=1; P=&amp;B;
CPU1: A=8; xwmb_mp_wmb(); P=&amp;A;
CPU2: Q=P; C=*Q;

在CPU2上第二个读*Q，依赖于第一个读P，这被称为address dependency，大部分CPU，例如
X86、ARM都能检测到address dependency，并保证CPU2上Program Order不会发生改变，当
读到C==8时，Q的值一定为&amp;A。但在DEC Alpha上，(Q==&amp;A &amp;&amp; C==1)是有可能出现的，此时需要
使用数据依赖屏障才能得到正确的结果：

CPU2: Q=P; xwmb_mp_ddb(); C=*Q;

数据依赖屏障比较少见，在标准原子操作库(std:atomic/stdatomic.h)中，有一种内存序
release-consume，其中release就是CPU1写内存时的写屏障，
consume就是CPU2上的数据依赖屏障。

除了指针访问数据会产生address dependency，数组下标也会产生address dependency。
</code></pre>

<h2 id="23">2.3.编译器</h2>
<ul>
<li><code>__xwcc_section(s)</code>：表明符号属于段s。</li>
<li><code>__xwcc_aligned(x)</code>：表明数据的起始地址对齐到x字节处。</li>
<li><code>__xwcc_inline</code>：表明函数是内联函数，需要和static一起使用。</li>
<li><code>__xwcc_packed</code>：表明数据结构体是紧凑分布的，编译器不要做优化对齐处理。</li>
<li><code>__xwcc_must_check</code>：表明函数返回值必须被读取，否则编译器会报错，若编译器不支持可定义为空宏。</li>
<li><code>__xwcc_unused</code>：表明变量或函数未被使用，用于去除编译警告，若编译器不支持可定义为空。</li>
<li><code>__xwcc_noreturn</code>：表明函数不会返回，若编译器不支持可定义为空。</li>
<li><code>__xwcc_hot</code>：表明函数在代码中经常被调用，若编译器不支持可定义为空。</li>
<li><code>__xwcc_atomic</code>：表明变量是原子的，C11标准中被定义为_Atomic，C99标准中被定义为volatile</li>
<li><code>__xwcc_likely(x)</code>：表明条件x大概率为true，用于编译if..else..的优化，若编译器不支持，
    应该定义为(x)。</li>
<li><code>__xwcc_unlikely(x)</code>：表明条件x大概率为false，用于编译if..else..的优化，若编译器不支持，
    应该定义为(x)。</li>
<li><code>__xwcc_alignl1cache</code>：表明数据的起始地址对齐到1级缓存(way-set缓存)的缓存线</li>
<li><code>__xwcc_alignptr</code>：表明数据的起始地址对齐到指针的尺寸</li>
<li><code>xwcc_offsetof(type, member)</code>：计算member在结构体type中的偏移，等价于标准C库中的offsetof()</li>
</ul>
<h2 id="24">2.4.头文件路径</h2>
<p>玄武OS编译时的头文件搜索路径：</p>
<ul>
<li>XuanWuOS根目录<code>XuanWuOS</code></li>
<li>架构描述层(ADL)目录：例如ARMv7m，<code>xwcd/soc/arm/v7m/gcc</code></li>
<li>CPU描述层(CDL)目录：例如ARMv7m7，<code>xwcd/soc/arm/v7m/gcc/m7</code></li>
<li>SOC描述层(SDL)目录：例如STM32H7，<code>xwcd/soc/arm/v7m/gcc/m7/stm32h7x</code></li>
<li>电路板目录：例如开发板ATKH743，<code>xwbd/atkh743</code></li>
</ul>
<h2 id="25">2.5.链接器</h2>
<ul>
<li>玄武OS定义了一些<strong>段(section)</strong>，链接时，可将内核代码、内核数据放在镜像文件的
    特定区域。这需要在<strong>链接脚本</strong>中指明这些<strong>段</strong>如何存放。<ul>
<li><code>__xwos_init_code</code>：初始化代码，存放在<strong>.xwos.init.text</strong>段</li>
<li><code>__xwos_init_rodata</code>：初始化阶段的const数据，存放在<strong>.xwos.init.rodata</strong>段</li>
<li><code>__xwos_exit_code</code>：退出代码，存放在<strong>.xwos.exit.text</strong>段</li>
<li><code>__xwos_exit_rodata</code>：退出阶段的const数据，存放在<strong>.xwos.exit.rodata</strong>段</li>
<li><code>__xwos_vctbl</code>：中断向量表，存放在<strong>.xwos.vctbl</strong>段</li>
<li><code>__xwos_isr</code>：中断代码，存放在<strong>.xwos.isr.text</strong>段</li>
<li><code>__xwos_bh</code>：中断底半部代码，存放在<strong>.xwos.isr.text</strong>段</li>
<li><code>__xwos_code</code>：玄武OS内核代码，存放在<strong>.xwos.text</strong>段</li>
<li><code>__xwos_api</code>：玄武OS内核API，存放在<strong>.xwos.text</strong>段</li>
<li><code>__xwos_rodata</code>：const数据，存放在<strong>.xwos.rodata</strong>段</li>
<li><code>__xwos_data</code>：全局变量与静态变量，存放在<strong>.xwos.data</strong>段</li>
</ul>
</li>
<li>如果不需要这些自定义的<strong>段</strong>，可将上面的宏定义为<strong>空</strong>，相应的，代码会默认
    放在<code>.text</code>段，数据会默认放在<code>.data</code>段，const数据会默认放在<code>.rodata</code>段。
    这三个<strong>段</strong>都是由编译器默认产生的。</li>
<li>当<code>__xwos_data</code>定义为<strong>空</strong>时，配置文件<code>cfg/xwos.h</code>中的
    配置<code>XWKNCFG_RELOCATE_DATA</code>也应该不定义或定义为0。</li>
</ul>
<h1 id="3">3.初始化流程</h1>
<p>玄武OS提供了一个通用的<a href="../../UserManual/04-Boot-Flow/">启动流程</a>：</p>
<p><img alt="img" src="../../UserManual/res/figure/boot-flow.png" title="玄武OS启动流程" /></p>
<p>如果用户使用自定义的启动流程，需要依次调用：</p>
<ul>
<li><code>xwos_init()</code>：初始化玄武OS内核；</li>
<li>多核系统：<ul>
<li><code>xwmp_irqc_construct()</code>：初始化每个CPU的中断控制器；</li>
<li><code>xwmp_irqc_register()</code>：将每个CPU的中断控制器注册到中断控制子系统；</li>
<li><code>xwmp_skd_init_lc()</code>：分别在每个CPU上都运行一次这个函数初始化自己的调度器；</li>
</ul>
</li>
<li>单核系统：<ul>
<li><code>xwup_irqc_init()</code>：初始化中断控制器；</li>
<li><code>xwup_skd_init_lc()</code>：初始化调度器；</li>
</ul>
</li>
</ul>
<h1 id="4c">4.玄武C库适配</h1>
<p>为了能充分发挥CPU的潜力，某些库函数需要在汇编层面实现：</p>
<ul>
<li>原子操作库</li>
<li>无锁队列</li>
<li>位操作</li>
</ul>
<h2 id="41">4.1.原子操作</h2>
<ul>
<li>需要分别提供8位、16位、32位、64位有符号与无符号整数的原子操作函数集合，其他类型
    的原子操作，玄武OS内核会基于这4个基本类型封装；</li>
<li>64位原子操作如果不支持可不提供；</li>
<li>如果CPU架构比较简单，无原子操作指令，可通过关中断实现这些原子操作函数；</li>
<li>某些CPU架构只提供了32位的原子操作指令，8位与16位原子操作需要借助32位指令实现，
    例如，可将<code>xwu8_a</code>定义为<code>__xwcc_atomic xwu32_t</code>来实现8位原子操作；</li>
<li>原子操作函数集合：<ul>
<li><code>load()</code>：加载（可指定内存序）</li>
<li><code>store()</code>：存储（可指定内存序）</li>
<li><code>read()</code>：读（内存序：load-require）</li>
<li><code>write()</code>：写（内存序：store-release）</li>
<li><code>add()</code>：加法运算</li>
<li><code>sub()</code>：减法运算</li>
<li><code>rsb()</code>：反向减法运算</li>
<li><code>and()</code>：与运算</li>
<li><code>or()</code>：或运算</li>
<li><code>xor()</code>：异或运算</li>
<li><code>teq_then_write()</code>：测试是否与测试值相等，然后写</li>
<li><code>teq_then_add()</code>：测试是否与测试值相等，然后做加法运算</li>
<li><code>teq_then_sub()</code>：测试是否与测试值相等，然后做减法运算</li>
<li><code>teq_then_rsb()</code>：测试是否与测试值相等，然后做反向减法运算</li>
<li><code>tne_then_write()</code>：测试是否与测试值不相等，然后写</li>
<li><code>tne_then_add()</code>：测试是否与测试值不相等，然后做加法运算</li>
<li><code>tne_then_sub()</code>：测试是否与测试值不相等，然后做减法运算</li>
<li><code>tne_then_rsb()</code>：测试是否与测试值不相等，然后做反向减法运算</li>
<li><code>tge_then_write()</code>：测试是否大于等于测试值，然后写</li>
<li><code>tge_then_add()</code>：测试是否大于等于测试值，然后做加法运算</li>
<li><code>tge_then_sub()</code>：测试是否大于等于测试值，然后做减法运算</li>
<li><code>tge_then_rsb()</code>：测试是否大于等于测试值，然后做反向减法运算</li>
<li><code>tgt_then_write()</code>：测试是否大于测试值，然后写</li>
<li><code>tgt_then_add()</code>：测试是否大于测试值，然后做加法运算</li>
<li><code>tgt_then_sub()</code>：测试是否大于测试值，然后做减法运算</li>
<li><code>tgt_then_rsb()</code>：测试是否大于测试值，然后做反向减法运算</li>
<li><code>tle_then_write()</code>：测试是否小于等于测试值，然后写</li>
<li><code>tle_then_add()</code>：测试是否小于等于测试值，然后做加法运算</li>
<li><code>tle_then_sub()</code>：测试是否小于等于测试值，然后做减法运算</li>
<li><code>tle_then_rsb()</code>：测试是否小于等于测试值，然后做反向减法运算</li>
<li><code>tlt_then_write()</code>：测试是否小于测试值，然后写</li>
<li><code>tlt_then_add()</code>：测试是否小于测试值，然后做加法运算</li>
<li><code>tlt_then_sub()</code>：测试是否小于测试值，然后做减法运算</li>
<li><code>tlt_then_rsb()</code>：测试是否小于测试值，然后做反向减法运算</li>
<li><code>tgele_then_write()</code>：测试是否旧值是否在闭区间[l,r]，然后写</li>
<li><code>tgele_then_add()</code>：测试是否旧值是否在闭区间[l,r]，然后做加法运算</li>
<li><code>tgele_then_sub()</code>：测试是否旧值是否在闭区间[l,r]，然后做减法运算</li>
<li><code>tgele_then_rsb()</code>：测试是否旧值是否在闭区间[l,r]，然后做反向减法运算</li>
<li><code>tgelt_then_write()</code>：测试是否旧值是否在左闭右开区间[l,r)，然后写</li>
<li><code>tgelt_then_add()</code>：测试是否旧值是否在左闭右开区间[l,r)，然后做加法运算</li>
<li><code>tgelt_then_sub()</code>：测试是否旧值是否在左闭右开区间[l,r)，然后做减法运算</li>
<li><code>tgelt_then_rsb()</code>：测试是否旧值是否在左闭右开区间[l,r)，然后做反向减法运算</li>
<li><code>tgtle_then_write()</code>：测试是否旧值是否在左开右闭区间(l,r]，然后写</li>
<li><code>tgtle_then_add()</code>：测试是否旧值是否在左开右闭区间(l,r]，然后做加法运算</li>
<li><code>tgtle_then_sub()</code>：测试是否旧值是否在左开右闭区间(l,r]，然后做减法运算</li>
<li><code>tgtle_then_rsb()</code>：测试是否旧值是否在左开右闭区间(l,r]，然后做反向减法运算</li>
<li><code>tgtlt_then_write()</code>：测试是否旧值是否在开区间(l,r)，然后写</li>
<li><code>tgtlt_then_add()</code>：测试是否旧值是否在开区间(l,r)，然后做加法运算</li>
<li><code>tgtlt_then_sub()</code>：测试是否旧值是否在开区间(l,r)，然后做减法运算</li>
<li><code>tgtlt_then_rsb()</code>：测试是否旧值是否在开区间(l,r)，然后做反向减法运算</li>
<li><code>tst_then_op()</code>：使用tst函数测试，然后使用op函数操作</li>
</ul>
</li>
<li>位图原子操作<ul>
<li><code>c0i()</code>：将第i位清0</li>
<li><code>s1i()</code>：将第i位置1</li>
<li><code>x1i()</code>：翻转第i位</li>
<li><code>t1i()</code>：测试第i位是否为1</li>
<li><code>t0i_then_s1i()</code>：测试第i位是否为0，然后把它置1</li>
<li><code>t1i_then_c0i()</code>：测试第i位是否为1，然后把它清0</li>
<li><code>ffs_then_c0i()</code>：从最低有效位开始查找第一个为1的位并把它清0</li>
<li><code>ffz_then_s1i()</code>：从最低有效位开始查找第一个为0的位并把它置1</li>
<li><code>fls_then_c0i()</code>：从最高有效位开始查找第一个为1的位并把它清0</li>
<li><code>flz_then_s1i()</code>：从最高有效位开始查找第一个为0的位并把它置1</li>
</ul>
</li>
</ul>
<h2 id="42">4.2.无锁队列</h2>
<ul>
<li><code>arch_lfq_push()</code>：入队</li>
<li><code>arch_lfq_pop()</code>：离队</li>
</ul>
<h2 id="43">4.3.位操作</h2>
<p>只需要提供8位、16位、32位、64位位操作函数集合，其他类型玄武OS内核会基于这4个基本类型
封装；</p>
<ul>
<li>清0：大部分情况下，清0操作已经不需要提供，现代编译器已经非常智能，能将
    <strong>variable &amp;= ~mask;</strong>识别为清0操作，并使用架构特殊指令提高代码执行效率；<ul>
<li><code>arch_xwbop_c0m8()</code>：8位数据清0</li>
<li><code>arch_xwbop_c0m16()</code>：16位数据清0</li>
<li><code>arch_xwbop_c0m32()</code>：32位数据清0</li>
<li><code>arch_xwbop_c0m64()</code>：64位数据清0</li>
</ul>
</li>
<li>位序镜面翻转：Intel位序是越往高位位序号越大，摩托罗拉位序是越往高位位序号越小，
    因此在两个系统混用时需要将数据的位序进行镜面翻转<ul>
<li><code>arch_xwbop_rbit8()</code>：镜面翻转8位数据的位序</li>
<li><code>arch_xwbop_rbit16()</code>：镜面翻转16位数据的位序</li>
<li><code>arch_xwbop_rbit32()</code>：镜面翻转32位数据的位序</li>
<li><code>arch_xwbop_rbit64()</code>：镜面翻转64位数据的位序</li>
</ul>
</li>
<li>大小端反转<ul>
<li><code>arch_xwbop_re16()</code>：反转16位数据的字节序</li>
<li><code>arch_xwbop_re16s32()</code>：反转16位数据的字节序，并将符号位扩展到32位，返回有符号32位数据</li>
<li><code>arch_xwbop_re32()</code>：反转32位数据的字节序</li>
<li><code>arch_xwbop_re32s64()</code>：反转32位数据的字节序，并将符号位扩展到64位，返回有符号64位数据</li>
<li><code>arch_xwbop_re64()</code>：：反转64位数据的字节序</li>
</ul>
</li>
<li>查找被置1的位<ul>
<li><code>arch_xwbop_ffs8()</code>：8位数据，从最低有效位开始查找</li>
<li><code>arch_xwbop_fls8()</code>：8位数据，从最高有效位开始查找</li>
<li><code>arch_xwbop_ffs16()</code>：16位数据，从最低有效位开始查找</li>
<li><code>arch_xwbop_fls16()</code>：16位数据，从最高有效位开始查找</li>
<li><code>arch_xwbop_ffs32()</code>：32位数据，从最低有效位开始查找</li>
<li><code>arch_xwbop_fls32()</code>：32位数据，从最高有效位开始查找</li>
<li><code>arch_xwbop_ffs64()</code>：64位数据，从最低有效位开始查找</li>
<li><code>arch_xwbop_fls64()</code>：64位数据，从最高有效位开始查找</li>
</ul>
</li>
</ul>
<h1 id="5osxwospl">5.玄武OS内核移植层(XWOSPL)</h1>
<p>玄武OS内核定义了操作系统移植层(XWOSPL)，移植玄武OS内核时需要实现XWOSPL中定义的
函数、结构体。</p>
<h2 id="51xwososplirqh">5.1.中断(xwos/ospl/irq.h)</h2>
<ul>
<li>头文件：ospl_irq_impl.h<ul>
<li>结构体<code>struct soc_irq_cfg</code>：中断配置，例如优先级等</li>
<li>结构体<code>struct soc_irq_data</code>：中断数据</li>
<li>结构体<code>struct soc_isr_table</code>：中断向量表</li>
<li>结构体<code>struct soc_isr_data_table</code>：中断参数表</li>
<li>内联函数<code>xwospl_cpuirq_enable_lc()</code>：打开当前CPU的中断开关</li>
<li>内联函数<code>xwospl_cpuirq_disable_lc()</code>：关闭当前CPU的中断开关</li>
<li>内联函数<code>xwospl_cpuirq_restore_lc()</code>：恢复当前CPU的中断开关</li>
<li>内联函数<code>xwospl_cpuirq_save_lc()</code>：存储当前CPU的中断开关标志，然后关闭</li>
</ul>
</li>
<li>实现文件：ospl_irq_impl.c<ul>
<li><code>xwospl_irq_get_id()</code>：获取当前中断的中断号</li>
<li>多核(MP)系统：需要在调用<code>xwmp_irqc_register()</code>注册中断控制器时提供
    <code>struct xwmp_irqc_driver</code>中定义的回调函数集合：<ul>
<li><code>xwer_t (* probe)(struct xwmp_irqc *)</code>：探测</li>
<li><code>xwer_t (* remove)(struct xwmp_irqc *)</code>：删除</li>
<li><code>xwer_t (* request)(struct xwmp_irqc *, xwirq_t, xwisr_f, xwsq_t, void *)</code>：申请中断</li>
<li><code>xwer_t (* release)(struct xwmp_irqc *, xwirq_t)</code>：释放中断</li>
<li><code>xwer_t (* enable)(struct xwmp_irqc *, xwirq_t)</code>：开启中断</li>
<li><code>xwer_t (* disable)(struct xwmp_irqc *, xwirq_t)</code>：关闭中断</li>
<li><code>xwer_t (* save)(struct xwmp_irqc *, xwirq_t,xwreg_t *)</code>：保存中断开关标志并关闭中断</li>
<li><code>xwer_t (* restore)(struct xwmp_irqc *, xwirq_t, xwreg_t)</code>：恢复中断开关标志</li>
<li><code>xwer_t (* pend)(struct xwmp_irqc *, xwirq_t)</code>：挂起中断标志</li>
<li><code>xwer_t (* clear)(struct xwmp_irqc *, xwirq_t)</code>：清除中断标志</li>
<li><code>xwer_t (* cfg)(struct xwmp_irqc *, xwirq_t, const struct soc_irq_cfg *)</code>：配置中断</li>
<li><code>xwer_t (* get_cfg)(struct xwmp_irqc *, xwirq_t, struct soc_irq_cfg *)</code>：获取中断配置</li>
<li><code>xwer_t (* get_data)(struct xwmp_irqc *, xwirq_t, struct soc_irq_data *)</code>：获取中断数据</li>
</ul>
</li>
<li>单核(UP)系统：<ul>
<li><code>xwer_t xwospl_irqc_init()</code></li>
<li><code>xwer_t xwospl_irqc_request_irq()</code>：申请中断</li>
<li><code>xwer_t xwospl_irqc_release_irq()</code>：释放中断</li>
<li><code>xwer_t xwospl_irqc_enable_irq()</code>：开启中断</li>
<li><code>xwer_t xwospl_irqc_disable_irq()</code>：关闭中断</li>
<li><code>xwer_t xwospl_irqc_save_irq()</code>：保存中断开关标志并关闭中断</li>
<li><code>xwer_t xwospl_irqc_restore_irq()</code>：恢复中断开关标志</li>
<li><code>xwer_t xwospl_irqc_pend_irq()</code>：挂起中断标志</li>
<li><code>xwer_t xwospl_irqc_clear_irq()</code>：清除中断标志</li>
<li><code>xwer_t xwospl_irqc_cfg_irq()</code>：配置中断</li>
<li><code>xwer_t xwospl_irqc_get_cfg_irq();</code>：获取中断配置</li>
<li><code>xwer_t xwospl_irqc_get_data_irq()</code>：获取中断数据</li>
</ul>
</li>
</ul>
</li>
</ul>
<h2 id="52xwososplsyshwth">5.2.硬件定时器(xwos/ospl/syshwt.h)</h2>
<p>每个CPU都需要一个私有的硬件定时器提供滴答中断。</p>
<ul>
<li>头文件ospl_syshwt_impl.h：即便没有任何定义也需要提供这个文件</li>
<li>实现文件：ospl_syshwt_impl.c<ul>
<li><code>xwer_t xwospl_syshwt_init()</code>：初始化硬件定时器</li>
<li><code>xwer_t xwospl_syshwt_start()</code>：启动硬件定时器</li>
<li><code>xwer_t xwospl_syshwt_stop()</code>：关闭硬件定时器</li>
<li><code>xwtm_t xwospl_syshwt_get_timeconfetti()</code>：获取纳秒级时间戳</li>
</ul>
</li>
</ul>
<h2 id="53xwososplskdh">5.3.调度器(xwos/ospl/skd.h)</h2>
<ul>
<li>头文件ospl_skd_impl.h<ul>
<li><code>void xwospl_skd_req_swcx()</code>：请求切换上下文</li>
</ul>
</li>
<li>实现文件：ospl_skd_impl.c<ul>
<li><code>xwospl_skd_init()</code>：初始化调度调度器，一般用于初始化调度相关的中断</li>
<li><code>xwospl_skd_init_stack()</code>：初始化调度对象的栈</li>
<li><code>xwospl_skd_get_id()</code>：获取当前CPU的ID</li>
<li><code>xwospl_skd_start_lc()</code>：启动调度器</li>
<li><code>xwospl_skd_suspend()</code>：暂停调度器，用于电源管理</li>
<li><code>xwospl_skd_resume()</code>：继续调度器，用于电源管理</li>
<li><code>xwospl_thrd_exit_lc()</code>：本地CPU上的线程退出</li>
<li><code>xwospl_thrd_freeze_lc()</code>：冻结本地CPU中正在运行的线程</li>
<li><code>xwospl_thrd_outmigrate()</code>：将线程迁出其他CPU，并准备迁入其他CPU（仅限多核）</li>
<li><code>xwospl_thrd_immigrate()</code>：迁移线程至目标CPU（仅限多核）</li>
</ul>
</li>
</ul>
<h1 id="6">6.编译集成环境</h1>
<p>玄武OS提供了一个<a href="../../UserManual/03-Build-System/">构建系统</a>，可在Windows、Linux、MacOS上运行。
用户可以选择使用玄武OS的编译集成环境，也可以使用其他IDE进行编译。</p>
<h2 id="61">6.1.使用玄武构建系统</h2>
<ul>
<li>玄武OS的构建系统在构建<strong>内核</strong>、<strong>xwmd</strong>模块、<strong>xwcd</strong>模块、<strong>xwem</strong>模块、
    <strong>xwam</strong>模块、<strong>oem</strong>模块时都是独立编译成静态库<strong>.a</strong>，然后再链接。
    各个模块的编译配置（头文件、编译器选项）都是完全独立的，可以理解为不同的子工程。</li>
<li>构建是从<code>xwbd/电路板名称/</code>录下执行命令<code>make</code>开始的。</li>
</ul>
<h2 id="62ide">6.2.使用其他IDE构建系统</h2>
<h3 id="621">6.2.1.内核编译</h3>
<ul>
<li>需要增加的头文件搜索路径：<ul>
<li>XuanWuOS根目录<code>XuanWuOS</code></li>
<li>架构描述层(ADL)目录：例如ARMv7m，<code>xwcd/soc/arm/v7m/gcc</code></li>
<li>CPU描述层(CDL)目录：例如ARMv7m7，<code>xwcd/soc/arm/v7m/gcc/m7</code></li>
<li>SOC描述层(SDL)目录：例如STM32H7，<code>xwcd/soc/arm/v7m/gcc/m7/stm32h7x</code></li>
<li>电路板目录：例如开发板ATKH743，<code>xwbd/atkh743</code></li>
</ul>
</li>
<li>需要包含的源码文件：<ul>
<li>内核目录<code>xwos</code></li>
<li>架构描述层(ADL)目录：例如ARMv7m，<code>xwcd/soc/arm/v7m/gcc</code></li>
<li>CPU描述层(CDL)目录：例如ARMv7m7，<code>xwcd/soc/arm/v7m/gcc/m7</code></li>
<li>SOC描述层(SDL)目录：例如STM32H7，<code>xwcd/soc/arm/v7m/gcc/m7/stm32h7x</code></li>
<li>电路板目录：例如开发板ATKH743，<code>xwbd/atkh743</code></li>
</ul>
</li>
</ul>
<h3 id="_2">其他模块的编译</h3>
<ul>
<li>由于这些模块大部分来自于开源社区，可以参考开源社区的资料。</li>
</ul></div>
            </div>
        </div>

        <footer class="col-md-12">
            <hr>
            <p>Documentation built with <a href="https://www.mkdocs.org/">MkDocs</a>.</p>
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                    <th style="width: 20%;">Keys</th>
                    <th>Action</th>
                  </tr>
                </thead>
                <tbody>
                  <tr>
                    <td class="help shortcut"><kbd>?</kbd></td>
                    <td>Open this help</td>
                  </tr>
                  <tr>
                    <td class="next shortcut"><kbd>n</kbd></td>
                    <td>Next page</td>
                  </tr>
                  <tr>
                    <td class="prev shortcut"><kbd>p</kbd></td>
                    <td>Previous page</td>
                  </tr>
                  <tr>
                    <td class="search shortcut"><kbd>s</kbd></td>
                    <td>Search</td>
                  </tr>
                </tbody>
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